摩擦衬垫论文-刘源

摩擦衬垫论文-刘源

导读:本文包含了摩擦衬垫论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:摩擦衬垫,原位观测,动态载荷,摩擦机理

摩擦衬垫论文文献综述

刘源[1](2017)在《摩擦衬垫的动态接触与微观摩擦机理研究》一文中研究指出摩擦衬垫作为摩擦式提升机的关键部件,提升机主要依靠摩擦轮上的摩擦衬垫来承受钢丝绳及绳端载荷,并依靠其与钢丝绳之间的摩擦力进行传动,其摩擦性能的优劣直接关系到提升机的工作能力、提升效率和安全可靠性。本文基于白箱理论,模拟摩擦衬垫的工作状态,利用VW9000高速摄像摄像仪原位观测K25摩擦衬垫在不同载荷、速度下的摩擦过程,获得实时的微观的界面接触形貌,揭示各种微观现象的发生、发展的动态过程,以及多因数下衬垫材料的摩擦机理,进而为研究摩擦衬垫与钢丝绳间的摩擦机理提供基础依据。以目前国内摩擦式提升机广泛采用的K25、GM-3和G30摩擦衬垫为研究对象,开展衬垫材料在不同动态加载力下摩擦实验的实时观测,获得摩擦界面的接触状态与微观磨损形貌,结合衬垫磨屑的成分变化,揭示衬垫的磨损机理。建立衬垫的粘弹性与其摩擦系数之间的关联关系,分析在动态载荷条件下摩擦衬垫与钢丝绳实际接触滑移的摩擦系数特征。最终获得了以下主要结论:(1)K25摩擦衬垫的定载滑移实验表明,粘着摩擦与滞后摩擦导致摩擦系数随时间呈现指数增长现象。随着滑移速度的增加,摩擦系数呈现上升的趋势。在高速、高载的条件下衬垫表面的摩擦机理主要为粘着摩擦;在低载、低速条件下衬垫表面的摩擦机理主要为滞后摩擦;从高载、高速工况向低载、低速工况过渡中衬垫表面的摩擦机理为粘着与滞后摩擦的混合摩擦机理。(2)加载和卸载阶段内,K25摩擦衬垫界面存在明显的粘着、半粘着和滑移叁种接触状态;GM-3与G30摩擦衬垫摩擦界面只存在明显的粘着和滑移两种接触状态。此外,K25摩擦衬垫的加载与卸载过程中粘着阶段的摩擦机理主要为粘着摩擦,同时半粘着与加载滑移阶段内衬垫的摩擦机理主要为粘着摩擦和滞后摩擦的混合摩擦机制,而卸载滑移阶段内衬垫的摩擦机理主要为粘着摩擦。GM-3摩擦衬垫与G30摩擦衬垫的瞬时摩擦机理相同,粘着阶段的摩擦机理主要为粘着摩擦,加载滑移阶段内衬垫的摩擦机理主要为粘着摩擦和滞后摩擦的混合摩擦机制,而卸载滑移阶段内衬垫的摩擦机理主要为粘着摩擦。(3)K25、GM-3及G30衬垫与钢丝绳的摩擦面均分布着条状的具有较高方向性的凸峰和凹谷。K25摩擦衬垫凹谷内基体材料发生严重的塑型变形,同时凹谷边缘分布着犁沟划痕,凸峰位置分布着大量团聚的磨屑。GM-3摩擦衬垫凹谷内基体材料同样发生严重的塑型变形,同时表面产生大量的贝壳状的剥落坑,但只有极少数的磨屑粒子产生。G30摩擦衬垫凹谷内基体材料的塑型变形最严重,表面已出现黑化,但磨损面无明显的剥落坑与团聚磨屑产生。(4)随着动态载荷的增加,K25摩擦衬垫接触界面产生的磨屑逐渐增加,形成致密第叁体,造成摩擦系数减小。此外,微观磨屑形貌表明动态载荷下衬垫表面磨损主要为粘着磨损。随着动态拉伸力提升至2-13KN,不断地在接触表面聚集的摩擦热,促使摩擦衬垫表面材料发生软化、改性,导致摩擦衬垫表面磨屑分子内氢键发生氧化断裂,形成游离羟基,引起磨屑表面部分黑化,磨屑数量明显增加,产生明显的热粘着磨损。(5)随着动态拉伸力幅值的增加,粘着摩擦导致了K25摩擦衬垫滑移阶段内摩擦系数的减小,而动态拉伸力由3-5KN增加到3-8KN过程内滞后摩擦主导GM-3与G30摩擦衬垫滑移摩擦系数的增加,动态拉伸力由3-8KN增加到3-10KN过程内粘着摩擦主导GM-3与G30摩擦衬垫滑移摩擦系数的减小。随着加载速度的增加,滞后摩擦导致了K25摩擦衬垫滑移摩擦系数的下降,而粘着摩擦导致了GM-3摩擦衬垫滑移摩擦系数的增大,粘着与滞后摩擦导致了G30摩擦衬垫呈现先增加后减小的趋势。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2017-05-02)

张超[2](2017)在《矿井提升机摩擦衬垫摩擦学性能及改性研究》一文中研究指出摩擦式提升机作为煤矿生产中提升、下放物料,运送人员和设备的主要机器,依靠钢丝绳与摩擦衬垫之间的摩擦力来实现提升机的正常运转,而摩擦衬垫性能的好坏更是直接影响到矿井提升机的性能以及安全可靠性。近年来,不少恶性滑绳事故均因超载提升导致钢丝绳的非正常滑动,究其根本是因为摩擦衬垫在工作过程中因摩擦系数以及耐磨性发生下降,从而引发事故。因此,研究钢丝绳与摩擦衬垫之间的接触形式,开展摩擦衬垫的摩擦学性能研究,而后对现有摩擦衬垫进行改性研究,力图研制出高摩擦系数、高耐磨性的新型衬垫,对煤矿的安全生产具有重要意义。首先,结合钢丝绳特殊的螺旋结构,研究钢丝绳与摩擦衬垫在接触过程中的接触特性,并对两者之间的接触应力进行理论分析;通过有限元软件建立钢丝绳与摩擦衬垫的接触模型,并对其进行仿真分析,研究在单根、两根、叁根绳股以及钢丝绳的作用力下摩擦衬垫表面的应力变化规律。研究发现:钢丝绳与摩擦衬垫为非完全接触,接触区域分为叁个部分;在滑动过程中,钢丝绳与衬垫之间保持两点或叁点间断交替接触。随后,结合摩擦衬垫的现实使用工况设计实验方案,对现有衬垫材料在摩擦磨损测试仪上进行模拟实验,研究其在干摩擦、水润滑条件下摩擦学性能随载荷、滑动速度的变化规律,利用扫描电子显微镜观察其微观磨损形貌并分析其磨损机理。结果表明:摩擦衬垫的摩擦系数、磨损率随实验载荷的增大而增大,随滑动速度的增大而减小;干摩擦条件下磨损机理主要表现为粘着磨损,水润滑条件下磨损机理为磨粒磨损与疲劳磨损。接着,研究改性衬垫组分的性能,结合均匀设计试验与拟水平方法,以丁腈橡胶改性酚醛树脂、玻璃纤维、芳纶纤维的含量作为影响因子,设计改性衬垫配方并通过热压烧结工艺制备;通过摩擦学实验对不同组分改性衬垫材料进行筛选,确定出性能较好的改性材料,而后研究其摩擦学性能,并对磨损机理进行分析研究。实验结果表明:树脂基体含量过少会导致材料性能的下降,玻璃纤维过量将导致磨损量偏高,而芳纶纤维的加入有效提高了材料的耐磨性;干摩擦与水润滑条件下,改性材料的摩擦系数、磨损量随载荷的增大而增大,随滑动速度的增大而减小,且磨损机理均为疲劳磨损;对偶件表现为磨粒磨损。最后,在纤维增强改性衬垫的基础上,对填料组分进行研究。选取纳米颗粒(碳化硅、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅)作为填料制备改性衬垫材料,研究不同组分对改性衬垫材料摩擦学性能的影响,并利用扫描电镜研究其磨损机理。研究表明:纳米粒子特有的小尺寸与表面能大的效应,可以有效提高基体与纤维之间的结合力,同时纳米粒子作为润滑剂共同提高了材料的抗磨损性能,表现为更低的磨损率;纳米颗粒改性材料磨损形式为疲劳磨损与磨粒磨损,而对偶件主要表现为磨粒磨损。(本文来源于《太原理工大学》期刊2017-05-01)

郝田青[3](2016)在《摩擦衬垫微观接触与动态滑动摩擦的原位实时观测研究》一文中研究指出摩擦衬垫作为摩擦式提升机的关键部件,提升机主要依靠摩擦轮上的摩擦衬垫来承受钢丝绳及绳端载荷,并依靠其与钢丝绳之间的摩擦力进行传动,其摩擦性能的优劣直接关系到提升机的工作能力、提升效率和安全可靠性。本研究基于“白箱”的方法,利用VW9000高速摄像系统开展衬垫材料往复滑动摩擦实时动态观测试验,观测摩擦界面在摩擦损伤过程中各微观现象的发生、发展过程,研究摩擦衬垫的微观接触特性,认识微观磨损机理,进而为研究摩擦衬垫与钢丝绳间的摩擦机理提供基础依据。本文以目前国内摩擦式提升机广泛采用的K25、G30和GM-3摩擦衬垫为研究对象,开展衬垫材料在不同比压、滑动速度、润滑条件下的往复滑动摩擦过程的实时观测,从接触特性,摩擦过程中的原位界面形貌,结合摩擦系数与扫描电镜分析衬垫的微观摩擦机理,获得了以下主要结论:1、摩擦衬垫为粘弹性材料,表面微凸体受力会产生趋于硬质对磨副形状的变形,衬垫所受比压增加,变形量增加,实际接触面积增加。随着滑动速度的增加,衬垫实际接触面积先增大后减小,速度为1mm/s时,衬垫初期与后期单个周期内的实际接触面积变化规律相同;当滑动速度达到5mm/s后,中后期会出现粘滑波动现象,实际接触面积呈现不规则的锯齿状波动,滑动速度越大波动幅值越大,并伴随着摩擦噪声。2、摩擦衬垫材料的滑动摩擦过程可分为叁个阶段:一、粘着阶段,滑动刚开始时,摩擦副间因粘着作用无相对位移,衬垫材料表层所有接触区域的分子链沿滑动方向拉伸变形;二、粘着滑动转换阶段,滑动方向后方的边缘部分开始出现相对滑移,并且逐渐向中心部分扩散,中心部分仍处于粘着状态,分子链继续拉伸变形;叁、完全滑移阶段,所有接触部分不再产生粘着偏移,滑动进入稳定阶段,粘着位移中心区域大于边缘区域。3、GM-3摩擦衬垫的摩擦系数随着比压的增加先增加后减小。G30与K25衬垫摩擦系数随着比压的增加而略微减小。叁种衬垫的摩擦系数均随滑动速度的增加,先增加后减小,粘滑波动会降低摩擦系数。4、GM-3衬垫表面最容易因摩擦热产生融化,相同条件下GM-3衬垫磨屑脱落的最多,磨损最严重。G30热分解温度最高,热抵抗性好,表面磨损居中。K25衬垫材料弹性较好,能够较好的分散压力,相同比压条件下,K25应力最小,K25表面受摩擦热影响较小,表面磨损最轻,磨屑最少,耐磨性最好。衬垫在低速低比压条件下主要为粘着磨损,高速或者高比压条件下为粘着磨损、磨粒磨损和疲劳磨损。5、叁种衬垫在一定的比压和速度条件下表面都会产生卷筒状的磨屑,卷筒状的磨屑形成过程可分为四个阶段:阶段一,衬垫与玻璃片的表面产生粘着。阶段二,在周期性的交变应力下,衬垫表面产生疲劳裂纹。阶段叁、裂纹扩展表层材料脱落随着滑动形成卷筒状的磨屑。阶段四,磨屑随摩擦副的运动在衬垫表面滚滑,碾压出与其形状尺寸相适应的凹槽。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2016-05-06)

张君勇,杨海鹏,付文东[4](2016)在《在线更换提升机主滚筒摩擦衬垫新技术》一文中研究指出枣矿集团付林煤业公司在更换摩擦式提升机主滚筒衬垫施工中,往往都采用棚罐、拿绳的方法更换摩擦衬垫,但在更换过程中,由于工序繁琐,不仅存在井筒中棚罐作业现象,而且还存在井架上留绳等工序,施工人员爬上爬下,占用人员多、劳动强度大,用时长,不经济、不安全。采用在线更换摩擦衬垫新技术,减少了棚罐、留绳、拿绳等工序,大大降低了劳动强度,减少了施工人员。(本文来源于《能源技术与管理》期刊2016年02期)

郝田青,张德坤,陈凯,郭永波[5](2016)在《GM-3摩擦衬垫动态滑移过程中的摩擦机理研究》一文中研究指出采用GM-3摩擦衬垫与高强度透明钢化玻璃为摩擦副,在Rtec摩擦磨损试验机上进行往复滑动摩擦试验,使用高速显微摄像仪(VW9000)对接触摩擦界面进行实时原位观测,并利用灰度法计算接触界面的实际接触面积,探究GM-3摩擦衬垫的磨损机理.结果表明:GM-3摩擦衬垫的摩擦系数与实际接触面积呈正相关关系;其初期磨损机理主要为磨粒磨损和黏着磨损,后期为疲劳磨损和黏着磨损;初期磨粒磨损会导致摩擦系数增加;卷筒状磨屑生成过程中摩擦系数变大,随后细小的磨屑聚集尺寸变大,数量变少,摩擦系数趋于稳定.(本文来源于《摩擦学学报》期刊2016年02期)

樊启柏[6](2016)在《立井多绳摩擦式提升机摩擦衬垫维护研究》一文中研究指出主副井提升机均采用立井摩擦式提升,靠衬垫与钢丝绳之间的摩擦力带动钢丝绳,钢丝绳牵引提升容器运动。摩擦衬垫的维护和正确使用是影响矿井安全生产的重要因素之一,分析了衬垫的失效形式和产生失效的原因,对摩擦衬垫的使用和维护有一定的指导意义。(本文来源于《水力采煤与管道运输》期刊2016年01期)

黄镇,卢磊[7](2015)在《多绳摩擦提升机树脂基摩擦衬垫的摩擦学行为》一文中研究指出采用CFT往复摩擦磨损试验机研究多绳摩擦提升机树脂基摩擦衬垫在干摩擦条件及不同载荷和滑动速度下摩擦因数的变化规律,采用扫描电镜(SEM)对摩擦衬垫试样的磨损形貌进行观察分析。试验结果表明:不同树脂基摩擦衬垫摩擦因数变化规律具有一致性,即摩擦因数随载荷与滑动速度的增加而减小;由于摩擦衬垫的成分不同,其摩擦因数的主要影响因素不同;磨损形式也由于材料的不同出现黏着磨损、疲劳磨损以及热磨损;载荷对摩擦衬垫磨损的影响比滑动速度更显着。(本文来源于《润滑与密封》期刊2015年11期)

霍彦顺,杨志敏,刘彦明[8](2014)在《多绳摩擦式提升机摩擦衬垫的磨损分析及调整》一文中研究指出多绳摩擦式提升机主导轮摩擦衬垫是提升机的关键部件之一,《煤矿安全规程》规定:任一根提升钢丝绳的张力同平均张力值之差不得超过10%。如果所用钢丝绳长度、弹性、直径与摩擦衬垫的弹性都相近似,影响张力大小的主要因素就是绳槽直径了,将钢丝绳张力差的差值控制在规程规定范围之内,才能延长钢丝绳的使用寿命,确保提升机安全运行。本文对摩擦衬垫的磨损原因作了简要分析,并对调整钢丝绳张力均衡的方法(车槽找正)提出了自己的见解:勤调整,少车槽。(本文来源于《晋琼粤川鲁冀辽七省金属(冶金)学会第二十一届矿业学术交流会论文集》期刊2014-10-23)

雷晓燕[9](2014)在《新型GM-3摩擦衬垫压制模具研究》一文中研究指出为了解决现有的GM-3摩擦衬垫压制模具生产效率低、成品难以脱模等问题,基于对GM-3摩擦衬垫的成型工艺的分析,设计了一款新型的四膜腔整体式模具,介绍了模具成型流程和产品顶出模式,并探讨了该型模具设计和构建加工中的部分关键性问题。测试表明:新型GM-3摩擦衬垫压制模具结构简单、性能稳定、经济性好。(本文来源于《煤矿机械》期刊2014年10期)

周保卫[10](2014)在《矿井提升机摩擦衬垫的温度特性研究》一文中研究指出通过对摩擦式提升机钢丝绳与衬垫之间相对运动的分析,探讨了钢丝绳与衬垫之间摩擦热的生成机理。使用ANSYS有限元分析软件对衬垫的温度场分布进行了模拟,取多个新型衬垫试样在摩擦衬垫试验机上进行测试,得到了衬垫表面和内部摩擦热而引起的温度变化情况,为进一步研究摩擦衬垫温度的控制提供了理论依据。(本文来源于《煤矿机电》期刊2014年05期)

摩擦衬垫论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

摩擦式提升机作为煤矿生产中提升、下放物料,运送人员和设备的主要机器,依靠钢丝绳与摩擦衬垫之间的摩擦力来实现提升机的正常运转,而摩擦衬垫性能的好坏更是直接影响到矿井提升机的性能以及安全可靠性。近年来,不少恶性滑绳事故均因超载提升导致钢丝绳的非正常滑动,究其根本是因为摩擦衬垫在工作过程中因摩擦系数以及耐磨性发生下降,从而引发事故。因此,研究钢丝绳与摩擦衬垫之间的接触形式,开展摩擦衬垫的摩擦学性能研究,而后对现有摩擦衬垫进行改性研究,力图研制出高摩擦系数、高耐磨性的新型衬垫,对煤矿的安全生产具有重要意义。首先,结合钢丝绳特殊的螺旋结构,研究钢丝绳与摩擦衬垫在接触过程中的接触特性,并对两者之间的接触应力进行理论分析;通过有限元软件建立钢丝绳与摩擦衬垫的接触模型,并对其进行仿真分析,研究在单根、两根、叁根绳股以及钢丝绳的作用力下摩擦衬垫表面的应力变化规律。研究发现:钢丝绳与摩擦衬垫为非完全接触,接触区域分为叁个部分;在滑动过程中,钢丝绳与衬垫之间保持两点或叁点间断交替接触。随后,结合摩擦衬垫的现实使用工况设计实验方案,对现有衬垫材料在摩擦磨损测试仪上进行模拟实验,研究其在干摩擦、水润滑条件下摩擦学性能随载荷、滑动速度的变化规律,利用扫描电子显微镜观察其微观磨损形貌并分析其磨损机理。结果表明:摩擦衬垫的摩擦系数、磨损率随实验载荷的增大而增大,随滑动速度的增大而减小;干摩擦条件下磨损机理主要表现为粘着磨损,水润滑条件下磨损机理为磨粒磨损与疲劳磨损。接着,研究改性衬垫组分的性能,结合均匀设计试验与拟水平方法,以丁腈橡胶改性酚醛树脂、玻璃纤维、芳纶纤维的含量作为影响因子,设计改性衬垫配方并通过热压烧结工艺制备;通过摩擦学实验对不同组分改性衬垫材料进行筛选,确定出性能较好的改性材料,而后研究其摩擦学性能,并对磨损机理进行分析研究。实验结果表明:树脂基体含量过少会导致材料性能的下降,玻璃纤维过量将导致磨损量偏高,而芳纶纤维的加入有效提高了材料的耐磨性;干摩擦与水润滑条件下,改性材料的摩擦系数、磨损量随载荷的增大而增大,随滑动速度的增大而减小,且磨损机理均为疲劳磨损;对偶件表现为磨粒磨损。最后,在纤维增强改性衬垫的基础上,对填料组分进行研究。选取纳米颗粒(碳化硅、氧化铝、二氧化钛、二氧化硅)作为填料制备改性衬垫材料,研究不同组分对改性衬垫材料摩擦学性能的影响,并利用扫描电镜研究其磨损机理。研究表明:纳米粒子特有的小尺寸与表面能大的效应,可以有效提高基体与纤维之间的结合力,同时纳米粒子作为润滑剂共同提高了材料的抗磨损性能,表现为更低的磨损率;纳米颗粒改性材料磨损形式为疲劳磨损与磨粒磨损,而对偶件主要表现为磨粒磨损。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

摩擦衬垫论文参考文献

[1].刘源.摩擦衬垫的动态接触与微观摩擦机理研究[D].中国矿业大学.2017

[2].张超.矿井提升机摩擦衬垫摩擦学性能及改性研究[D].太原理工大学.2017

[3].郝田青.摩擦衬垫微观接触与动态滑动摩擦的原位实时观测研究[D].中国矿业大学.2016

[4].张君勇,杨海鹏,付文东.在线更换提升机主滚筒摩擦衬垫新技术[J].能源技术与管理.2016

[5].郝田青,张德坤,陈凯,郭永波.GM-3摩擦衬垫动态滑移过程中的摩擦机理研究[J].摩擦学学报.2016

[6].樊启柏.立井多绳摩擦式提升机摩擦衬垫维护研究[J].水力采煤与管道运输.2016

[7].黄镇,卢磊.多绳摩擦提升机树脂基摩擦衬垫的摩擦学行为[J].润滑与密封.2015

[8].霍彦顺,杨志敏,刘彦明.多绳摩擦式提升机摩擦衬垫的磨损分析及调整[C].晋琼粤川鲁冀辽七省金属(冶金)学会第二十一届矿业学术交流会论文集.2014

[9].雷晓燕.新型GM-3摩擦衬垫压制模具研究[J].煤矿机械.2014

[10].周保卫.矿井提升机摩擦衬垫的温度特性研究[J].煤矿机电.2014

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